Enzimas Metabolismo celular Anabolismo Sntese de molculas complexas

Enzimas

Metabolismo celular � Anabolismo � Síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples, com gasto de energia. � Catabolismo � Moléculas complexas são convertidos em moléculas mais simples, com libertação de energia.

Reações químicas celulares R en eaçã do o gé ener tic a - Re ex açã oe o gé nertic a

Energia de activação E n e r g i a Decurso da reação

Catalisadores Enzimas - Biocatalisadores

Vias metabólicas

Enzimas As enzimas são biocatalisadores que intervêm no metabolismo celular; � Diminuem a energia de activação e, consequentemente, aumentam a velocidade das reações químicas; � � Não são destruídas nas reações químicas que catalisam; � São moléculas proteicas, com conformação tridimensional. Algumas possuem elementos não proteicos; � São específicas (especificidade absoluta ou relativa); � A sua atividade é influenciada por fatores ambientais, como a temperatura, o p. H ou a presença de outras substâncias.

Atuação enzimática Centro activo Pág. 12

Modelos de atuação enzimática Especificidade absoluta � Modelo chave – fechadura (Emile Fischer –fim sec. XIX) O centro activo da enzima teria uma determinada forma onde apenas se poderia encaixar, por complementaridade, um tipo de substrato. É um modelo rígido, estático.

Modelo de encaixe induzido � Koshland (1959) Especificidade relativa O substrato, ao ligar-se à enzima, induz uma modificação da estrutura desta molécula, de tal forma que o centro activo se torne complementar do substrato. É um modelo dinâmico.

Constituição das enzimas � Apoenzima � Cofator- - Molécula proteica Substância não proteica cofactores Ião metálico Apoenzima Cofator Holoenzima coenzima

Fatores que influenciam a atividade enzimática � Desnaturação - alteração na configuração espacial da proteína e a atividade biológica é perdida

Estrutura primária, secundária, terciária, quaternária Os factores condicio-nantes da atividade enzimática podem levar à: � Inativação/desnatura-ção permanente da enzima; � � Inativação temporária

Fatores condicionantes da atividade enzimática � Temperatura � p. H � Concentração do substrato � Concentração da enzima � Presença de inibidores Pág. 15/16

Inibição enzimática � As substâncias capazes de provocar uma diminuição da atividade das enzimas designam-se INIBIDORES ENZIMÁTICOS, podendo apresentar diferentes mecanismos de atuação.

Inibição irreversível � O inibidor combina-se permanentemente com a enzima, através de ligações covalentes, tornando-a inativa ou provocando a sua destruição. � Muitos venenos são inibidores enzimáticos irreversíveis, como é o caso do DDT, do mercúrio, do cianeto, etc.

Inibição reversível � O inibidor combina-se temporariamente com a enzima, através de ligações fracas. � Quando se dissocia, a enzima permanece funcional e capaz de transformar o substrato. � A inibição reversível pode ser competitiva ou não competitiva.

Inibição enzimática Pág. 18

Papel das enzimas nas vias metabólicas A conformação das enzimas pode ser modificada pela ligação de substâncias a locais diferentes do centro activo e pode levar à: � inibição ou � estimulação enzimática Pág. 19

Regulação das vias metabólicas � As vias metabólicas são, geralmente, reguladas por moléculas que se comportam como inibidores reversíveis não competitivos. � Assim, o produto final de uma via metabólica, quando se acumula em excesso, inibe a primeira enzima, por ligação ao centro alostérico. � Quando a concentração de produto final diminui, este liberta-se do centro alostérico e a enzima retoma a atividade, fazendo aumentar de novo a concentração do produto final.

Classificação e nomenclatrura das enzimas Duclaux (1883) estabeleceu que o nome atribuído às enzimas seria o nome do substrato sobre o qual as mesmas actuam acrescentando o sufixo ase. Exemplos: � Lipases � Protéases � Amílase � Sacarase � Maltase…

Classificação e nomenclatura das enzimas A Comissão para as Enzimas, da União Internacional de Bioquímica (1961) estabeleceu uma classificação em 6 categorias principais de acordo com o tipo de reação que catalisam. Categoria Reação catalisada Exemplo Oxidorredutases Oxidação- redução Respiração aeróbia Transferases Transferência de grupos químicos Transaminação AB +C A + BC Hidrolases Hidrólise Enzimas digestivas (lipases, amilases) Liases Remoção de um grupo de uma molécula sem envolver hidrólise Descarboxilases (remoção do dióxido de carbono) Isomerases Transformação de um isómero noutro Glicose Ligases Síntese de moléculas Formação de DNA, RNA frutose